Elektrownie wiatrowe: Model WTN 600
CERTYFIKOWANA TECHNOLOGIA WIATROWA
Ogólne
Elektrownia wiatrowa WTN 600 jest turbiną z systemem Pitch - controlled (automatycznego obracania konta natarcia śmigieł) z całkowicie zmienną prędkością obrotową przystosowaną do produkcji energii do publicznej sieci elektrycznej. Moc nominalna elektrowni wynosi 600 kilowatów; średnica wirnika wynosi 46 lub 48 metrów. Wirnik posiada trzy śmigła i jest rozmieszczony w pozycji pod wiatr w stosunku do wieży. Ustawianie do wiatru (Yawing system) realizowane jest po przez dwa elektrycznie napędzane systemy. Możliwy jest wybór wież pomiędzy: 50 metrową wieżą cylindryczną a 65 metrową wieżą kratową.
Rozwiązanie techniczne gondoli oparte jest na trzypunktowym zamocowaniu głównego elementu nośnego razem z główną przekładnią i dwu - generatorowym systemem.
WTN 600 działa ze zmienną prędkością. Ustalona wartość mocy na obu asynchronicznych generatorach dochodzi w każdym do 330 kilowatów. Dwie przetwornice częstotliwości zainstalowane są tak, by dostarczać energię elektryczną do sieci elektrycznej. Turbiny są zaprojektowane zgodnie ze standardem klasy 2A według IEC TC 88 (International Electrotechnical Commission - Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna).
Wirnik
Wirnik składa się z trzech śmigieł: niskoszumowych i z zoptymalizowaną mocą. Wykonany jest z samonośnej struktury żywicy epoksydowej, wzmocnionej włóknem szklanym, dzięki któremu uzyskano wysoką wytrzymałość. Ochrona odgromowa jest zintegrowana ze śmigłami.
Zmienny kąt natarcia
Każde śmigło wirnika ma swój własny napęd obracania łopat z własną konserwacją: siłownika, przekładni zębatej i sprężynową jednostką przechowywania.
Śmigła wirnika pracują niezależnie ale są elektronicznie zsynchronizowane przez co uzyskują najlepszą wydajność.
W przypadku awarii sieci elektrycznej sprężyna służy jako magazyn energii potrzebnej do wykonania obrotu śmigieł wirnika powracających do pierwotnego położenia. Jest mocowana do łożyska śmigła i obraca śmigło do pozycji neutralnej (zerowej) w ciągu kilku sekund.
Układ napędowy
Śmigła wirnika połączone są z dwurzędowym czteropunktowym łożyskiem do odlanego huba, który jest zoptymalizowany przez analizę FEM. Poprzez kuty kołnierzowy wał, obroty przekazywane są do głównego mechanizmu. Trzypunktowe mocowanie głównego napędu przyjmuje wszystkie siły osiowe w głównym łożysku - naprzeciw kołnierza wału, podczas gdy siły promieniowe są transmitowane do obudowy gondoli przez łożyska zamontowane z obu stron przekładni. Połączenia między przekładnią a obudową gondoli realizowane są przez izolatory przepustowe. Ich gumowe elementy tłumią dźwięk skrzyni przekładniowej z gondoli i gwarantują cichą i bezszumową pracę w całej elektrowni wiatrowej.
System elektryczny
Energia elektryczna produkowana jest przez dwa generatory o mocy nominalnej każdego z nich 330 kW. Za pomocą elastycznych i odizolowanych sprzęgieł są one podłączone do wałów przekładni.
Dla każdego generatora zainstalowana jest przetwornica, która pozwala na niezależne dostarczanie energii. W zależności od siły wiatru działa jedna lub dwie przetwornice. Przemienniki częstotliwości osiągają wysoką jakość sieci elektrycznej z zintegrowanymi filtrami po to, by eliminować zakłócenia takie jak drgania harmoniczne. Nie ma dodatkowej potrzeby stosowania kompensacji mocy biernej.
Układ sterowania
Zastosowano zaawansowaną technologię sensoryczną do wspomagania komputerowego systemu zarządzania który zaprojektowany jest tak aby stale kontrolować wszystkie funkcje oraz procedury bezpieczeństwa.
BEZPIECZNA TECHNOLOGIA WIATROWA
Współpraca systemu Pitch controll i przetwornika częstotliwości potrzebnego przy zmiennych prędkościach obrotowych gwarantują największe wykorzystanie energii wiatru.
Jednostka kontrolująca, umieszczona wewnątrz wieży, zezwala na wykonywanie wszystkich operacji z dołu (chronionych hasłem). Możliwe jest także kontrolowanie operacji przez modem lub ISDN.
Pojęcie bezpieczeństwa
Podstawowym systemem hamowania i zachowania bezpieczeństwa jest niezależny system regulacji konta natarcia łopat (Pitch controll system). Sterowanie kontem natarcia śmigła optymalizuje wydajność mocy, a także nadaje wartość graniczną nominalnej mocy, co pozwala uniknąć niepożądanych przeciążeń. Jakiekolwiek informacje przesyłane do systemu kontroli, które mają wpływ na bezpieczeństwo elektrowni, powodują szybką reakcję systemu regulacji konta natarcia śmigieł.
Hamulec tarczowy na wysokoobrotowym wale przekładni sterowany jest pneumatycznie i może być uruchomiony ręcznie lub komputerowo w razie potrzeby.
Okres użytkowania
Wszystkie części WTN 648 zaprojektowane są na 20-letni okres użytkowania. Znormalizowana instalacja, sprawdzone komponenty i system sterowania gwarantują bezpieczne funkcjonowanie i optymalną zdolność wytwórczą energii na długi okres pracy elektrowni.
|
OGÓLNE
|
|
Moc nominalna
|
600 kW
|
|
Ustawienie wału wirnika
|
horyzontalne
|
|
Sterowanie śmigieł
|
Pitch controll
|
|
Tryb/sposób pracy
|
Podłaczenie do sieci elektrycznej
|
|
Wysokość na wysokości wirnika
|
50 m (cylindryczna)/65 m (kratowa)
|
|
Wiatr przetrwania
|
59,5 m/s (50m) - 52,5 m/s (65m)
|
|
Szacunkowa okres pracy
|
20 lat
|
|
CHARAKTERYSTYKA PRODUKCJI DLA MIN. 10 MINUT NA WYSOKOŚCI WIRNIKA
|
|
Start przy prędkości wiatru
|
3 m/s
|
|
Nominalna moc przy prędkości wiatru
|
12 m/s
|
|
Moc przy 10m/s
|
437 kW
|
|
Wyłączenie awaryjne przy
|
25 m/s
|
|
Maksymalna siła wału
|
660 kW
|
|
Wydajnośc właściwa
|
332/361 W/m2
|
|
ROTOR
|
|
Średnica
|
46 m/ 48 m
|
|
Powierzchnia omiatana
|
1 662 m2 / 1 810 m2
|
|
Liczba śmigieł
|
3
|
|
Rodzaj huba
|
sztywny
|
|
Ustawienie wirnika
|
Pod wiatr
|
|
Prędkosć wirnika
|
10 - 30 obrotów na minutę
|
|
Lambda
|
5,5
|
|
Kąt koła zębatego stożkowego
|
2 88°
|
|
Kąt stożka
|
0°
|
|
Kąt gondoli
|
4°
|
|
ŚMIGŁA
|
|
Rodzaj
|
WTN22,1/23,1-Profil:FX77/79xxx
|
|
Materiał
|
GfK/EP
|
|
Długość śmigła
|
22,1 m / 23,1 m
|
|
Waga
|
1 650 kg/ 1 720 kg
|
|
PRZEKŁADNIA
|
|
Typ
|
Koło zebate śrubowe
|
|
Proporcja
|
1 : 50,3
|
|
Nominalny moment obrotowy
|
190 kNm
|
|
SYSTEM OBRACANIA DO WIATRU
|
|
Rodzaj (aktywny/pasywny)
|
aktywny
|
|
Działanie
|
elektryczne
|
|
Prędkość odchylenia
|
0,5°/s
|
|
System amortyzacji
|
Hamulce silnikowe
|
|
GENERATOR
|
|
Ilość
|
2
|
|
Typ
|
Asynchroniczny/klatkowy
|
|
Nominalna moc
|
330 kW
|
|
Nominalna prędkość
|
1 500 obrotów na minutę
|
|
Napięcie
|
690V
|
|
Częstotliwość
|
50 Hz
|
|
Niminalny poślizg
|
0,9 %
|
|
Ochrona
|
IP 54
|
|
Połączenie z siecią elektryczną
|
tyrystor
|
|
WIEŻA
|
|
Rodzaj i długość
|
Cylindryczna 48,5 m/ kratowa 63,5 m
|
|
Drabina bezpieczeństwa
|
Z podporą wspinaczkową
|
|
STEROWANIE
|
|
Regulacja mocy
|
Elektryczna aktywacja, skok
|
|
System sterowania
|
WP 3100
|
|
System zdalnego sterowania
|
Tak, przez linię telefoniczną
|
|
Automatyczny start
|
po stracie sieci elektrycznej i po wyłaczeniu
|
|
HAMULCE
|
|
Hamulce aeorodynamiczne
|
Zmienny kąt natarcia (3x)
|
|
- aktywacja
|
elektryczna
|
|
Hamulce mechaniczne
|
tak
|
|
- ustawienie
|
za przekładnią
|
|
- typ hamulców
|
tarczowy
|
|
- aktywacja
|
pneumatyczna
|
|
MASA
|
|
Rotor
|
10 500 kg / 10 700 kg
|
|
Gondola
|
24 500 kg
|
|
Wieża
|
54 000 kg / 95 000kg
|
|
Razem
|
89 000 kg / 130 000 kg
|
|